EP2229424A1 - Surface-modified conversion luminous substances - Google Patents

Surface-modified conversion luminous substances

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EP2229424A1
EP2229424A1 EP08876948A EP08876948A EP2229424A1 EP 2229424 A1 EP2229424 A1 EP 2229424A1 EP 08876948 A EP08876948 A EP 08876948A EP 08876948 A EP08876948 A EP 08876948A EP 2229424 A1 EP2229424 A1 EP 2229424A1
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EP
European Patent Office
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phosphor
mixtures
organic
coating
phosphor particles
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EP08876948A
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Ralf Petry
Reinhold Rueger
Tim Vosgroene
Holger Winkler
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Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
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    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/0883—Arsenides; Nitrides; Phosphides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
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    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77347—Silicon Nitrides or Silicon Oxynitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774—Aluminates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
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    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials

Definitions

  • the invention relates to surface-modified phosphor particles to which a metal, transition metal or Halbmetalloxidbetikung and then an organic coating is applied and their
  • the LEDs have large differences in light distribution; both the distribution across an LED is strongly angle dependent ( Figure 1), and the light characteristics from LED to LED within a batch is not uniform.
  • the LED manufacturer is forced to undertake expensive and costly binning which results in low yields of salable LEDs (the target bin with light properties meeting the requirements has a yield of up to about 10% of the total production white LEDs are either destroyed, or often put under "open bin"
  • 1633-1636 describes how to use nano-phosphors which over have a reactive surface (intrinsic property of nanoparticles that have a high surface to volume ratio and saturate the high surface energy with bonds of any kind) with glycine as the linker to tetramethylrhodamine (dye) to observe charge transfer.
  • glycine as the linker to tetramethylrhodamine (dye) to observe charge transfer.
  • the method described is unsuitable for bonding phosphors to resins or to achieve compatibility.
  • a phosphor paste which consists of a phosphor, a silane-containing dispersant and an organic
  • Resin exists.
  • the phosphor, dispersant and binder are mixed and the phosphor dispersed in the binder.
  • the dispersants used consist of a specific hydrophobic organic radical, a hydrophobic group and a silanol anchor group bonded to the hydrophilic group.
  • the object of the present invention was, on the one hand, to avoid the abovementioned disadvantages such as inhomogeneous and non-reproducible distribution of the phosphor particles over the LED chip and, on the other hand, to provide a phosphor which can be easily incorporated into various binding systems.
  • this inhomogeneity of the light distribution which is caused by inhomogeneous phosphor layers, is avoided by compatibilization of the phosphor surface with the silicone or epoxy resin.
  • compatibilization the surface of the phosphor is provided with functional chemical groups and linkers. These allow adaptation of the phosphor particles to the hydrophilic or hydrophobic properties of the resin. As a result, homogeneous mixtures of resin and phosphor can be produced which do not tend to flocculate.
  • the present invention thus relates to surface-modified phosphor particles based on luminescent particles which contain at least one luminescent compound, where (Ca, Sr, Ba) 2 SiO 4 and other silicates having one or more
  • Activator ions such as Eu, Ce and Mn and / or codotants based on Fe, Cu and / or Zn are excluded, and wherein the luminescent particles comprise at least one inorganic layer containing oxides / hydroxides of Si, Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof, and then an organic coating of organosilanes or
  • Polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof, is applied.
  • the luminescent particles contain at least one of the following compounds:
  • Group III nitrides oxides individually or mixtures thereof with one or more activator ions such as Ce, Eu, Mn, Cr, Tb and / or Bi, - A -
  • the functional groups on the surface of the phosphor form a entanglement and / or crosslinking or chemical compound with the components of the resin. In this way, a homogeneous
  • FIG. 1 black curve
  • the CCT is homogeneous over the entire angle range over the LED; i.e. the observer perceives the same color temperature ("light color”) in every position
  • the white LED provided with conventional (via mix & fire) phosphors shows a large variance of the CCT, so that the observer in different directions has a different one Perceives light color.
  • reactive hydroxy groups are first formed on the surface of the phosphor particles by a metal, transition metal or semimetal oxide by wet chemical or vapor deposition (CVD) processes.
  • the inorganic coating preferably contains nanoparticles and / or layers of oxides / hydroxides of Si, Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof. Particularly preferred is a silica / hydroxide
  • Coating as it has many reactive hydroxyl groups which facilitates further attachment of an organic coating.
  • the inorganic coating of oxides / hydroxides of Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof is preferably substantially transparent, i. it must ensure a 90% to 100% transparency both for the excitation spectrum as well as for the emission spectrum of the conversion phosphors used in each case.
  • the transparency of the coating according to the invention can also be less than 90% to 100% for all wavelengths which do not correspond to the excitation and emission wavelengths.
  • coated phosphor particles are then provided with an organic, preferably substantially transparent, coating of organosilanes or polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof.
  • This coating is also wet-chemical or by a
  • the silicon-organic compounds react with the surface OH groups of the phosphor particles or with the inorganic coating.
  • the chains of the organic silicon compound form a more or less porous layer around the phosphor particles.
  • Organosilanes used are preferably alkoxysilanes.
  • organosilanes are propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane,
  • Dynasylan ® marketed by the company. Sivento products, such.
  • Dynasylan HS 2926 Dynasylan HS 2909, Dynasylan HS2907, Dynasylan HS 2781, Dynasylan HS 2776, Dynasylan HS 2627.
  • oligomeric vinylsilane and aminosilane hydrolyzate are suitable as organic coatings.
  • Functionalized organosilanes are, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxytrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, beta- (3,4-)
  • polymeric silane systems or polyorganosiloxanes are described in WO 98/13426 and are described, for. B. sold by the company. Sivento under the trademark Hydrosil ® .
  • connection of the silane to an epoxy resin or to a silicone resin should take place.
  • high-power LEDs high-power LEDs with an electrical connection power of at least 1 W
  • low- or medium-power LEDs electrical connection power ⁇ 1W
  • electrical connection power ⁇ 1W electrical connection power
  • the particle size of the phosphors according to the invention is between 1 .mu.m and 40 .mu.m, preferably between 2 .mu.m and 20 .mu.m.
  • the thickness of the coating according to the invention is between 5 nm and 200 nm, preferably 10 nm and 50 nm.
  • Coating is between 5 nm and 50 nm.
  • the coating according to the invention is not necessarily homogeneous, but may also be present in the form of islands or in droplet form on the surface of the particles.
  • the thickness of the organic coating depends on the molar mass of the organic groups and can be between 0.5 nm and 50 nm, preferably between 1 and 5 nm.
  • the amount of organic coating is between 0.02 and 5 wt.% Based on the surface-coated phosphor particles, preferably 0.1 to 2 wt.%.
  • the phosphor particle is contained in a wet-chemical or vapor-deposition process with an inorganic layer
  • the coating of the phosphor particles is particularly preferably carried out wet-chemically by precipitating the abovementioned oxides or hydroxides in aqueous dispersion.
  • the uncoated phosphor is suspended in a reactor in water and by simultaneous addition of at least one metal salt and at least one precipitant under
  • This method is particularly suitable for water-sensitive materials as well as for acid or alkali-sensitive substances.
  • the educts for producing the phosphor consist of the base material (for example salt solutions of aluminum, yttrium and cerium) and at least one dopant, preferably europium or cerium and optionally further Gd, Lu, Sc, Sm , Tb, Pr and / or Ga- containing materials.
  • the base material for example salt solutions of aluminum, yttrium and cerium
  • the dopant preferably europium or cerium and optionally further Gd, Lu, Sc, Sm , Tb, Pr and / or Ga- containing materials.
  • Suitable starting materials are inorganic and / or organic substances such as nitrates, carbonates, bicarbonates, phosphates, carboxylates, alcoholates, acetates, oxalates, halides, sulfates, organometallic compounds, hydroxides and / or oxides of metals, semimetals, transition metals and / or rare earths , which are dissolved and / or suspended in inorganic and / or organic liquids.
  • mixed nitrate solutions, chloride or Hydroxide solutions are used, which contain the corresponding elements in the required stoichiometric ratio.
  • the wet-chemical production has over the conventional
  • Solid-state diffusion method (English: mixing and firing) generally has the advantage that the resulting materials have a higher uniformity with respect to the stoichiometric composition, the particle size and the morphology of the particles from which the phosphor according to the invention is prepared.
  • a phosphor particle consisting e.g. from a mixture of yttrium nitrate, aluminum nitrate and cerium nitrate solution
  • the following known methods are preferred:
  • spray pyrolysis also called spray pyrolysis
  • aqueous or organic salt solutions educts
  • chloride or nitrate solutions of the corresponding phosphor treated with a NH 4 HC ⁇ 3 solution thereby forming the phosphor precursor.
  • the abovementioned nitrate solutions of the corresponding phosphor educts are mixed at room temperature with a precipitation reagent consisting of citric acid and ethylene glycol and then heated. Increasing the viscosity causes phosphor precursor formation.
  • Spray pyrolysis belongs to the aerosol processes which are characterized by spraying solutions, suspensions or dispersions into a reaction chamber (reactor) which has been heated in different ways, as well as the formation and separation of solid particles.
  • a reaction chamber reactor
  • hot gas temperatures ⁇ 200 0 C find in the spray pyrolysis as a high-temperature process except the
  • the preparation of the surface-modified phosphor particles according to the invention can be carried out by various wet-chemical methods, by
  • the mixture is finely divided, for example by means of a spraying process and a removal of the solvent accompanied by a pyrolysis, followed by a one- or multi-stage thermal aftertreatment, one step of which can take place in a reducing atmosphere.
  • the wet-chemical preparation of the phosphor preferably takes place by the precipitation and / or sol-gel process.
  • the annealing at least partially under reducing conditions
  • the coating with an inorganic oxide is omitted and the phosphor particles are provided only with an organic coating.
  • Any of the outer forms of the phosphor particles, such as spherical particles, platelets, and structured materials and ceramics, can be made by the above methods.
  • the excitability of the phosphors according to the invention also extends over a wide range, ranging from about 250 nm to 560 nm, preferably 380 nm up to about 500 nm.
  • these phosphors are suitable for excitation by UV or blue emitting primary light sources such as LEDs or conventional discharge lamps (e.g., Hg based).
  • Another object of the present invention is a.
  • Lighting unit with at least one primary light source whose emission maximum ranges from 250 nm to 530 nm, preferably 380 nm up to about 500 nm, wherein the primary radiation is partially or completely converted by the surface-modified phosphors according to the invention into longer-wave radiation.
  • this lighting unit emits white or emits light with a certain color point (color-on-demand principle).
  • Lighting unit is the light source to a luminescent arrangement based on ZnO, TCO (Transparent Conducting Oxide), ZnSe or SiC-based arrangement or also on an organic light-emitting layer-based arrangement (OLED).
  • ZnO Transparent Conducting Oxide
  • ZnSe Organic Light-emitting layer-based arrangement
  • the light source is a source that shows electroluminescence and / or photoluminescence. Furthermore, the light source may also be a plasma or discharge source.
  • the phosphors of the present invention may be either dispersed in a resin (eg, epoxy or silicone resin), placed directly on the primary light source or remotely located therefrom, depending on the application (the latter arrangement also incorporates "remote phosphor technology”).
  • a resin eg, epoxy or silicone resin
  • the advantages of the "remote phosphor technology” are known in the art and eg in the following publication: Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, no. 21 (2005). L649-L651.
  • Coupling of the illumination unit between the coated phosphor and the primary light source is realized by a light-conducting arrangement.
  • the primary light source is installed at a central location and this is optically coupled to the phosphor by means of light-conducting devices, such as light-conducting fibers.
  • the lighting requirements adapted lights can only be realized consisting of one or different phosphors, which can be arranged to form a luminescent screen, and a light guide, which is coupled to the primary light source realize.
  • Another object of the present invention is the use of the phosphors according to the invention for the partial or complete conversion of blue or in the near UV emission of a light-emitting diode.
  • Another object of the present invention is the use of the phosphors according to the invention in electroluminescent materials, such as electroluminescent films (also called phosphors or light foils) in which, for example, zinc sulfide or zinc sulfide doped with Mn 2+ , Cu + , or Ag + as an emitter is used, which emit in the yellow-green range.
  • electroluminescent materials such as electroluminescent films (also called phosphors or light foils) in which, for example, zinc sulfide or zinc sulfide doped with Mn 2+ , Cu + , or Ag + as an emitter is used, which emit in the yellow-green range.
  • Electroluminescent films are e.g. Advertising, display backlighting in liquid crystal displays (LC displays) and thin-film transistor displays (TFT displays), self-illuminating license plates, floor graphics (in conjunction with a non-slip and non-slip laminate), in display and / or control elements, for example in automobiles, trains , Ships and planes or household, gardening, measuring or sports and leisure equipment.
  • LC displays liquid crystal displays
  • TFT displays thin-film transistor displays
  • self-illuminating license plates in conjunction with a non-slip and non-slip laminate
  • floor graphics in conjunction with a non-slip and non-slip laminate
  • display and / or control elements for example in automobiles, trains , Ships and planes or household, gardening, measuring or sports and leisure equipment.
  • a YAG: Ce phosphor are suspended in 1 liter of ethanol in a 2 L reactor with ground cover, heating mantle and reflux condenser. To this is added a solution of 17 g of ammonia water (25% by weight of NH 3 ) in 170 g of water. With stirring, a solution of 48 g of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in 48 g of anhydrous ethanol slowly (about 1 ml / min) was added dropwise at 65 0 C. After completion of the addition, the suspension is stirred after 2 hours, brought to room temperature and filtered off. The residue is washed with ethanol and dried.
  • TEOS tetraethyl orthosilicate
  • Heating mantle and reflux condenser suspended in 1 liter of ethanol To this is added a solution of 17 g of ammonia water (25% by weight of NH 3 ) in 170 g of water. While stirring, a solution of 35 g of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in 35 g of anhydrous ethanol is slowly added dropwise (about 1 ml / min) at 65 ° C. After completion of the addition, the suspension is stirred after 2 hours, brought to room temperature and filtered off. The residue is washed with ethanol and dried.
  • TEOS tetraethyl orthosilicate
  • Embodiment 4 Coating of a Nitride Phosphor Powder with Al 2 O 3
  • Exemplary Embodiment 5b Silanes Especially For Silicone Phosphor
  • the suspension is then filtered off and washed free of salt with deionised water.
  • the drying is carried out at 14O 0 C for 20 h.
  • the phosphor powder thus obtained is then sieved by means of a 20 ⁇ m sieve.
  • Al 2 O 3 coated phosphor are suspended in 1350 ml of deionized water while stirring vigorously.
  • Embodiment 6 Production of an LED
  • Diameter of 0.5 ⁇ m mixed Diameter of 0.5 ⁇ m mixed.
  • the two resin blends are united, stirred and degassed. Thereafter, 10 ml are filled into the storage vessel of a Jetdispensers or fferendosierventildispensers. Bonded COB (Chip on Board) raw LED packages are placed under the dispensing valve. Now the dispender glob tops are dripped from the resin mixture onto the chips of the raw LED packages. These coated LEDs are tempered in a drying oven at 150 0 C for 1 hour. The resin hardens.
  • Fig. 1 Uncoated phosphors (1) in resin (3) incorporated over the LED chip (2).
  • the left graph represents the state just after the application of the phosphor resin mixture to the chip. After curing of the resin (4), the state of the phosphor resin mixture is as follows (right sketch): the larger phosphor particles show a strong tendency for sedimentation. As a result, the particles are distributed inhomogeneously. This distribution is "frozen" after resin consolidation.
  • Fiq.2 Inventively coated phosphors (1) in resin (3) incorporated over the LED chip (2).
  • the left figure shows the homogeneous distribution of the uniform phosphor powders. This homogeneity is made possible by the compatibilization of the phosphor surface according to the invention with the resin properties. During curing, there is no disruption of distribution, because the
  • the surface-bonded polymer chains improve the dispersibility of the phosphor particles in the resin.
  • the polymer chains can act as "spacers" and thus prevent the agglomeration of phosphor particles, and furthermore a binding of the compatibilized phosphor particles to the resin (crosslinking or crosslinking)

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Abstract

The invention relates to surface-modified luminous particles based on luminescent particles containing at least one luminescent compound, with the exception of (Ca,Sr,Ba)2SiO4 or other silicates having one or more activator ions such as Eu, Ce, and Mn. At least one inorganic layer containing oxides/hydroxides of Si, Al, Zr, Zn, Ti and/or mixtures thereof, and an organic coating made of organosilanes or polyorganosiloxanes (silicones) and/or mixtures thereof, are applied to the luminescent particles. Also disclosed is a production method.

Description

Oberflächenmodifizierte Konversionsleuchtstoffe Surface modified conversion phosphors
Die Erfindung betrifft oberflächenmodifizierte Leuchtstoffpartikel, auf die eine Metall-, Übergangsmetall- oder Halbmetalloxidbeschichtung und anschließend eine organische Beschichtung aufgebracht ist sowie derenThe invention relates to surface-modified phosphor particles to which a metal, transition metal or Halbmetalloxidbeschichtung and then an organic coating is applied and their
Herstellverfahren.Manufacturing.
Während der Aushärtung des Harzes, welches die LED Leuchtstoffe enthält, kommt es zu einer Sedimentation der Leuchtstoffpartikel. Als Folge entsteht eine inhomogene und nicht reproduzierbare Verteilung derDuring the curing of the resin, which contains the LED phosphors, there is a sedimentation of the phosphor particles. The result is an inhomogeneous and non-reproducible distribution of
Leuchtstoffe über dem LED Chip bzw. in der Remote-Phosphor-Schicht. Als Resultat weisen die LEDs große Unterschiede in der Lichtverteilung auf; sowohl die Verteilung über einer LED ist stark winkelabhängig (Abbildung 1), als auch die Lichteigenschaften von LED zu LED innerhalb einer Charge ist nicht einheitlich. Dadurch ist der LED Hersteller gezwungen, ein aufwändiges und kostenintensives Binning durchzuführen, welches in geringen Ausbeuten an verkaufsfähigen LEDs resultiert (Der Ziel-Bin mit Lichteigenschaften, welche die Anforderungen erfüllen hat eine Ausbeute von in etwa bis zu 10% der gesamten Produktion. Die restlichen weißen LEDs werden entweder vernichtet, oder als „open Bin" oft unterPhosphors above the LED chip or in the remote phosphor layer. As a result, the LEDs have large differences in light distribution; both the distribution across an LED is strongly angle dependent (Figure 1), and the light characteristics from LED to LED within a batch is not uniform. As a result, the LED manufacturer is forced to undertake expensive and costly binning which results in low yields of salable LEDs (the target bin with light properties meeting the requirements has a yield of up to about 10% of the total production white LEDs are either destroyed, or often put under "open bin"
Zweitmarken für anspruchslose Anwendungen zu niedrigen Preisen verkauft). Dieser Aufwand wird deutlich aus den Preisunterschieden zwischen blauen LEDs und weißen Leuchtstoff enthaltenden LEDs, welcher bis zu 100% betragen kann. Die hohen Initialkosten der weißen LEDs wiederum behindern die schnelle Substitution von uneffizienten und mit kurzer Lebensdauer behafteten Glühbirnen, Halogenlampen und Fluoreszenzlampen durch weiße LEDs.Second brands sold for low-cost applications at low prices). This effort becomes clear from the price differences between blue LEDs and white phosphor-containing LEDs, which can be up to 100%. In turn, the high initial cost of the white LEDs obstructs the rapid substitution of white LEDs for inefficient and short life bulbs, halogen lamps, and fluorescent lamps.
Eine Funktionalisierung von Leuchtstoffen ist in der Literatur bereits beschrieben. In A. Meijerink et al. ,Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6,Functionalization of phosphors has already been described in the literature. In A. Meijerink et al. , Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6,
1633 - 1636 wird beschrieben, wie man Nanoleuchtstoffe, welche über eine reaktive Oberfläche verfügen (intrinsische Eigenschaft von Nanopartikeln, die ein großes Oberfläche zu Volumen-Verhältnis aufweisen und die hohe Oberflächenenergie mit Bindungen jeglicher Art absättigen) mit Glycin als Linker an Tetramethylrhodamin (Farbstoff) anbindet, um einen Ladungstransfer zu beobachten. Das beschriebene Verfahren ist jedoch ungeeignet um Leuchtstoffe an Harze anzubinden bzw. eine Kompatibilisiereung zu erreichen.1633-1636 describes how to use nano-phosphors which over have a reactive surface (intrinsic property of nanoparticles that have a high surface to volume ratio and saturate the high surface energy with bonds of any kind) with glycine as the linker to tetramethylrhodamine (dye) to observe charge transfer. However, the method described is unsuitable for bonding phosphors to resins or to achieve compatibility.
Aus Y. T. Nien et al. Materials Chemistry and Physics, 2005, 93, 79 - 83 ist bekannt, wie man Nanoleuchtstoffe in HMDS (Hexamethyldisilazan) einbettet, um die reaktive und instabile Oberfläche abzusättigen. In diesemFrom Y.T. Nien et al. Materials Chemistry and Physics, 2005, 93, 79-83 discloses how to embed nano-phosphors in HMDS (hexamethyldisilazane) to saturate the reactive and unstable surface. In this
Fall findet keine Anbindung, sondern lediglich ein Einbetten des Nanoleuchtstoffes in eine SiO2-Matrix statt.Case finds no connection, but only an embedding of the nanophosphorus in a SiO 2 matrix instead.
Aus der US 2007/0092758 ist eine Leuchtstoffpaste bekannt, die aus einen Leuchtstoff, einem Silan-haltigen Dispergiermittel sowie einem organischenFrom US 2007/0092758 a phosphor paste is known which consists of a phosphor, a silane-containing dispersant and an organic
Harz besteht. Es werden Leuchtstoff, Dispergiermittel und Bindemittel gemischt und der Leuchtstoff in das Bindemittel eindispergiert. Die verwendeten Dispergiermittel bestehen aus einem speziellen hydrophoben organischen Rest, einer hydrophoben Gruppe und einer an die hydrophile Gruppe gebundenen Silanol-Ankergruppe. Für die homogene Verteilung des Leuchtstoffes ist es trotz der zugesetzten Dispergiermittel notwendig, die Paste einer Mahlung zu unterwerfen. Dabei kann es zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des Leuchtstoffes kommen, z.B. durch den hohen Energieeintrag oder durch Kontaminationen aus dem Mahlkörpermaterial.Resin exists. The phosphor, dispersant and binder are mixed and the phosphor dispersed in the binder. The dispersants used consist of a specific hydrophobic organic radical, a hydrophobic group and a silanol anchor group bonded to the hydrophilic group. For the homogeneous distribution of the phosphor, it is necessary despite the added dispersants to subject the paste to a grinding. This can lead to a deterioration of the properties of the phosphor, e.g. due to the high energy input or contamination from the grinding media material.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun einerseits darin, die oben genannten Nachteile wie inhomogene und nicht reproduzierbare Verteilung der Leuchtstoffpartikel über dem LED Chip zu vermeiden und andererseits, einen Leuchtstoff bereitzustellen, der sich einfach in verschiedene Bindesysteme einarbeiten lässt. Überraschenderweise wurde jetzt gefunden, dass diese Inhomogenität der Lichtverteilung, welche durch inhomogene Leuchtstoffschichten verursacht wird, durch eine Kompatibilisierung der Leuchtstoffoberfläche mit dem Silikon- oder Epoxidharz vermieden wird. Bei der Kompatibilisierung wird die Oberfläche des Leuchtstoffes mit funktionellen chemischen Gruppen und Linkern ausgestattet. Diese erlauben eine Anpassung der Leuchtstoffpartikel an die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften des Harzes. Dadurch lassen sich homogene Mischungen aus Harz und Leuchtstoff herstellen, welche nicht zur Ausflockung neigen.The object of the present invention was, on the one hand, to avoid the abovementioned disadvantages such as inhomogeneous and non-reproducible distribution of the phosphor particles over the LED chip and, on the other hand, to provide a phosphor which can be easily incorporated into various binding systems. Surprisingly, it has now been found that this inhomogeneity of the light distribution, which is caused by inhomogeneous phosphor layers, is avoided by compatibilization of the phosphor surface with the silicone or epoxy resin. In compatibilization, the surface of the phosphor is provided with functional chemical groups and linkers. These allow adaptation of the phosphor particles to the hydrophilic or hydrophobic properties of the resin. As a result, homogeneous mixtures of resin and phosphor can be produced which do not tend to flocculate.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit oberflächenmodifizierte Leuchtstoffpartikel auf der Basis von lumineszierenden Teilchen, die mindestens eine lumineszierende Verbindung enthalten, wobei (Ca, Sr,Ba)2SiO4 und andere Silikate mit einem oder mehrerenThe present invention thus relates to surface-modified phosphor particles based on luminescent particles which contain at least one luminescent compound, where (Ca, Sr, Ba) 2 SiO 4 and other silicates having one or more
Aktivatorionen wie Eu, Ce und Mn und/oder Codotanten basierend auf Fe, Cu und/oder Zn ausgenommen sind, und wobei auf die lumineszierenden Teilchen mindestens eine anorganische Schicht, enthaltend Oxide/Hydroxide von Si, AI, Zr, Zn, Ti und/oder Mischungen hieraus, sowie anschließend eine organische Beschichtung aus Organosilanen oderActivator ions such as Eu, Ce and Mn and / or codotants based on Fe, Cu and / or Zn are excluded, and wherein the luminescent particles comprise at least one inorganic layer containing oxides / hydroxides of Si, Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof, and then an organic coating of organosilanes or
Polyorganosiloxanen (Silicone) und/oder Mischungen hieraus, aufgebracht ist.Polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof, is applied.
Bevorzugt enthalten die lumineszierenden Teilchen mindestens eine der folgenden Verbindungen:Preferably, the luminescent particles contain at least one of the following compounds:
(Y, Gd, Lu, Sc, Sm, Tb)3 (AI, Ga)5Oi2-Ce (mit oder ohne Pr), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4ICe, Gd2Si3O3N4ICe, (Y,Gd,Tb,Lu)3AI5-xSixOi2-χNx:Ce, BaMgAI10Oi7:Eu (mit oder ohne Mn), SrAI2O4:Eu, Sr4AIi4O25IEu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAI2O3N2IEu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAISiN3:Eu, Molybdate, Wolframate, Vanadate,(Y, Gd, Lu, Sc, Sm, Tb) 3 (Al, Ga) 5 Oi 2 -Ce (with or without Pr), YSiO 2 N: Ce, Y 2 Si 3 O 3 N 4 ICe, Gd 2 Si 3 O 3 N 4 ICe, (Y, Gd, Tb, Lu) 3 Al 5-x Si x Oi 2 -N x : Ce, BaMgAl 10 Oi 7 : Eu (with or without Mn), SrAl 2 O 4 : Eu , Sr 4 Ali 4 O 25 IEu, (Ca, Sr, Ba) Si 2 N 2 O 2 : Eu, SrSiAl 2 O 3 N 2 IEu, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu, (ca. , Sr, Ba) SiN 2 : Eu, CaAISiN 3 : Eu, molybdate, tungstates, vanadates,
Gruppe-Ill-Nitride, Oxide, jeweils einzeln oder Gemischen derselben mit einem oder mehreren Aktivatorionen wie Ce, Eu, Mn, Cr, Tb und/oder Bi, - A -Group III nitrides, oxides individually or mixtures thereof with one or more activator ions such as Ce, Eu, Mn, Cr, Tb and / or Bi, - A -
wobei die oben genannte Einschränkung bezüglich der dotierten /codotierten Silikate weiterhin gilt.the above limitation with respect to the doped / codoped silicates still applies.
Die funktionellen Gruppen an der Oberfläche des Leuchtstoffes bilden eine Verschlaufung und/oder Vernetzung bzw. chemische Verbindung mit den Komponenten des Harzes. Auf diese Weise lässt sich eine homogeneThe functional groups on the surface of the phosphor form a entanglement and / or crosslinking or chemical compound with the components of the resin. In this way, a homogeneous
Verteilung der Leuchtstoffpartikel im Harz fixieren. Während des Harzaushärtungsprozesses findet keine Sedimentation der Leuchtstoffpartikel statt. Insbesondere bei nasschemisch hergestellten, über eine hohe Homogenität der Partikeleigenschaften (z.B. Morphologie, Partikelgrößenverteilung) verfügenden Leuchtstoffen lassen sich erfindungsgemäß vorteilhafte Leuchtstoffschichten realisieren.Fix the distribution of the phosphor particles in the resin. During the resin curing process, no sedimentation of the phosphor particles takes place. Especially with wet-chemically produced phosphors having a high homogeneity of the particle properties (for example morphology, particle size distribution), it is possible to realize advantageous phosphor layers according to the invention.
Die Lichteigenschaften einer weißen LED, welche mit den erfindungsgemäß beschichteten Leuchtstoffen versehen sind, können der Figur 1 (schwarze Kurve) entnommen werden: die CCT ist über den gesamten Winkelbereich über der LED homogen; d.h. der Beobachter nimmt in jeder Position die gleiche Farbtemperatur („Lichtfarbe") wahr. Im Gegensatz hierzu zeigt die mit herkömmlichen (über mix & fire hergestellt) Leuchtstoffen versehene, weiße LED eine große Varianz der CCT, so dass der Beobachter in verschiedenen Richtungen eine andere Lichtfarbe wahrnimmt.The light properties of a white LED, which are provided with the phosphors coated according to the invention, can be seen in FIG. 1 (black curve): the CCT is homogeneous over the entire angle range over the LED; i.e. the observer perceives the same color temperature ("light color") in every position, whereas the white LED provided with conventional (via mix & fire) phosphors shows a large variance of the CCT, so that the observer in different directions has a different one Perceives light color.
Bei der Funktionalisierung bzw. Oberflächenmodifizierung werden zuerst reaktive Hydroxygruppen auf der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel durch ein Metall-, Übergangsmetall- oder Halbmetalloxid über nasschemische oder Aufdampfprozesse (CVD-Verfahren) gebildet.In functionalization or surface modification, reactive hydroxy groups are first formed on the surface of the phosphor particles by a metal, transition metal or semimetal oxide by wet chemical or vapor deposition (CVD) processes.
Die anorganische Beschichtung enthält vorzugsweise Nanopartikel und/oder Schichten aus Oxiden/Hydroxiden des Si, AI, Zr, Zn, Ti und/oder Mischungen hieraus. Besonders bevorzugt ist eine Siliciumoxid/-hydroxid-The inorganic coating preferably contains nanoparticles and / or layers of oxides / hydroxides of Si, Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof. Particularly preferred is a silica / hydroxide
Beschichtung, da sie über besonders viele reaktive Hydroxygruppen verfügt, wodurch eine weitere Anlagerung einer organischen Beschichtung erleichtert wird.Coating, as it has many reactive hydroxyl groups which facilitates further attachment of an organic coating.
Die anorganische Beschichtung aus Oxiden/Hydroxiden von AI, Zr, Zn, Ti und/oder Mischungen hieraus, ist vorzugsweise weitgehend transparent, d.h. sie muss sowohl für das Anregungs- wie auch für das Emissionsspektrum der jeweils eingesetzten Konversionsleuchtstoffe eine 90 %ige bis 100 %ige Transparenz gewährleisten. Andererseits kann die Transparenz der erfindungsgemäßen Beschichtung für alle Wellenlängen, die nicht den Anregungs- und Emissionswellenlängen entsprechen auch weniger als 90 % bis 100 % betragen.The inorganic coating of oxides / hydroxides of Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof is preferably substantially transparent, i. it must ensure a 90% to 100% transparency both for the excitation spectrum as well as for the emission spectrum of the conversion phosphors used in each case. On the other hand, the transparency of the coating according to the invention can also be less than 90% to 100% for all wavelengths which do not correspond to the excitation and emission wavelengths.
Die beschichteten Leuchtstoff partikel werden dann mit einer organischen, vorzugsweise weitgehend transparenten Beschichtung, aus Organosilanen oder Polyorganosiloxanen (Silicone) und/oder Mischungen hieraus, versehen. Diese Beschichtung erfolgt auch nasschemisch oder durch einenThe coated phosphor particles are then provided with an organic, preferably substantially transparent, coating of organosilanes or polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof. This coating is also wet-chemical or by a
Aufdampfprozess. Die Silizium-organischen Verbindungen reagieren dabei mit den Oberflächen-OH-Gruppen der Leuchtstoffpartikel bzw. mit der anorganischen Beschichtung. Die Ketten der organischen Siliziumverbindung bilden eine mehr oder weniger poröse Schicht um die Leuchtstoffpartikel. Durch Modifizierung der organischen Ketten derEvaporation process. The silicon-organic compounds react with the surface OH groups of the phosphor particles or with the inorganic coating. The chains of the organic silicon compound form a more or less porous layer around the phosphor particles. By modifying the organic chains of the
Siliziumverbindungen wird die gewünschte Hydrophobie der Leuchtstoffpartikel, Struktur der Oligomer/Polymerketten und die Ankopplung (physikalische und/oder chemisch) an das Harz gesteuert. Als Organosilane werden bevorzugt Alkoxysilane eingesetzt. Beispiele für Organosilane sfnd Propyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan,Silicon compounds, the desired hydrophobicity of the phosphor particles, structure of the oligomer / polymer chains and the coupling (physical and / or chemical) is controlled to the resin. The organosilanes used are preferably alkoxysilanes. Examples of organosilanes are propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane,
Isobutyltrimethoxysilan, n-Octyltrimethoxysilan, i-Octyltrimethoxysilan, n- Octyltriethoxysilan, n-Decyltrimethoxysilan, Dodecyltrimethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, vorzugsweise n- Octyltrimethoxysilan und n-Octyltriethoxysilan. Als oligomere, alkoholfreie Organosilanhydrolysate eignen sich unter anderem die unter demIsobutyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, i-octyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, preferably n-octyltrimethoxysilane and n-octyltriethoxysilane. As oligomeric, alcohol-free Organosilanhydrolysate are among others under the
Handelsnamen „Dynasylan®" von der Fa. Sivento vertriebenen Produkte, wie z. B. Dynasylan HS 2926, Dynasylan HS 2909, Dynasylan HS2907, Dynasylan HS 2781 , Dynasylan HS 2776, Dynasylan HS 2627. Darüber hinaus eignet sich oligomeres Vinylsilan als auch Aminosilanhydrolysat als organische Beschichtung. Funktionalisierte Organosilane sind beispielsweise 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3- Methacryloxytrimethoxysilan, 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, beta-(3,4-Trade name "Dynasylan ®" marketed by the company. Sivento products, such. As Dynasylan HS 2926, Dynasylan HS 2909, Dynasylan HS2907, Dynasylan HS 2781, Dynasylan HS 2776, Dynasylan HS 2627. In addition, oligomeric vinylsilane and aminosilane hydrolyzate are suitable as organic coatings. Functionalized organosilanes are, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxytrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, beta- (3,4-)
Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilan, gamma-lsocyanatopropyltri- methoxysilan, 1 ,3-bis(3-glycidoxypropyl)-1 ,1 ,3.3,-tetramethyldisiloxan, Ureidopropyltriethoxysilan, bevorzugt sind 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3- Methacryloxytrimethoxysilan, 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, beta-(3,4- Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilan, gamma-lsocyanatopropyltri- methoxysilan.Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, gamma-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) -1,3,3,3-tetramethyldisiloxane, ureidopropyltriethoxysilane, preferably 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxytrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, beta- 3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, gamma-isocyanatopropyltrimethoxysilane.
Besonders bevorzugt werden folgende Verbindungen alleine oder in Mischungen eingesetzt:Particular preference is given to using the following compounds, alone or in mixtures:
• Silquest A-186® [beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan] • Silquest A-1310® gamma-lsocyanatopropyltriethoxysilan• Silquest A-186 ® [beta- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane] • Silquest A-1310 ® gamma isocyanatopropyltriethoxysilane
• Silquest A-1110® gamma-Aminopropyltrimethoxysilan• Silquest A-1 110 ® gamma-aminopropyltrimethoxysilane
• Silquest A-1524® gamma-Harnstoffpropyltrimethoxysilan• Silquest A-1524 ® gamma Harnstoffpropyltrimethoxysilan
• Silquest A-174® gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan• Silquest A-174 ® gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane
• Silquest A-151® Vinyltriethoxysilan• Silquest A-151 ® vinyltriethoxysilane
Beispiele für polymere Silansysteme bzw. Polyorganosiloxane sind in WO 98/13426 beschrieben und werden z. B. von der Fa. Sivento unter dem Warenzeichen Hydrosil® vertrieben.Examples of polymeric silane systems or polyorganosiloxanes are described in WO 98/13426 and are described, for. B. sold by the company. Sivento under the trademark Hydrosil ® .
Die Wahl eines geeigneten Silans ist u.a. davon abhängig, ob dieThe choice of a suitable silane is i.a. depending on whether the
Anbindung des Silans an einen Epoxidharz oder an einen Siliconharz erfolgen soll. Für Hochleistungs-LEDs (Highpower-LEDs mit elektrischer Anschlussleistung von min. 1 W) wird man einen Langzeitstrahlungs- und temperaturstabilen Siliconharz verwenden, für low- oder medium-power- LEDs (elektrische Anschlussleistung < 1W) hingegen, wie sie z.B. für Backlighting-Anwendungen geeignet sind, wird man einen weniger temperatur- und strahlungsstabilen Epoxidharz auswählen.Connection of the silane to an epoxy resin or to a silicone resin should take place. For high-power LEDs (high-power LEDs with an electrical connection power of at least 1 W), a long-term radiation and temperature-stable silicone resin will be used, for low- or medium-power LEDs (electrical connection power <1W), as for example Backlighting applications are suitable, one will select a less temperature and radiation stable epoxy resin.
Die Partikelgröße der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe beträgt zwischen 1 μm und 40 μm, vorzugsweise zwischen 2 μm und 20 μm.The particle size of the phosphors according to the invention is between 1 .mu.m and 40 .mu.m, preferably between 2 .mu.m and 20 .mu.m.
Die Dicke der erfindungsgemäßen Beschichtung, bestehend aus anorganischer und organischer Beschichtung, beträgt zwischen 5 nm und 200 nm, vorzugsweise 10 nm und 50 nm. Die Teilchengröße der Primärpartikel der Metall-, Übergangsmetall- oder Halbmetalloxid-The thickness of the coating according to the invention, consisting of inorganic and organic coating, is between 5 nm and 200 nm, preferably 10 nm and 50 nm. The particle size of the primary particles of the metal, transition metal or Halbmetalloxid-
Beschichtung beträgt zwischen 5 nm und 50 nm. Die erfindungsgemäße Beschichtung ist nicht zwangsläufig homogen, sondern kann auch in Form von Inseln oder in Tropfenform auf der Oberfläche der Partikel vorliegen. Die Dicke der organischen Beschichtung hängt ab von der Molmasse der organischen Gruppen und kann zwischen 0.5 nm und 50 nm, vorzugsweise zwischen 1 und 5 nm liegen.Coating is between 5 nm and 50 nm. The coating according to the invention is not necessarily homogeneous, but may also be present in the form of islands or in droplet form on the surface of the particles. The thickness of the organic coating depends on the molar mass of the organic groups and can be between 0.5 nm and 50 nm, preferably between 1 and 5 nm.
Die Menge der organischen Beschichtung beträgt zwischen 0.02 und 5 Gew.% bezogen auf den oberflächenbeschichteten Leuchtstoffpartikel, vorzugsweise 0.1 bis 2 Gew.%.The amount of organic coating is between 0.02 and 5 wt.% Based on the surface-coated phosphor particles, preferably 0.1 to 2 wt.%.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmodifizierten Leuchtstoffpartikel gekennzeichnet durch die Schritte:Another object of the present invention is a process for the preparation of a surface-modified phosphor particles characterized by the steps:
a. Herstellen eines Leuchtstoffpartikels durch Mischen von mindestens zwei Edukten und mindestens einem Dotierstoff und thermische Behandlung bei einer Temperatur T > 150 0C,a. Producing a phosphor particle by mixing at least two educts and at least one dopant and thermal treatment at a temperature T> 150 0 C,
b. der Leuchtstoffpartikel wird in einem nasschemischen oder Aufdampfprozess mit einer anorganischen Schicht enthaltendb. the phosphor particle is contained in a wet-chemical or vapor-deposition process with an inorganic layer
Oxide/Hydroxide von AI, Zr, Zn, Ti und/oder Mischungen hieraus, beschichtet, c. Aufbringung einer organischen Beschichtung aus Organosilanen oder Polyorganosiloxanen (Silicone) und/oder Mischungen hieraus.Oxides / hydroxides of Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof, coated, c. Application of an organic coating of organosilanes or polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof.
Die Beschichtung der Leuchtstoffpartikel erfolgt besonders bevorzugt nasschemisch durch Auffällen der oben genannten Oxide oder Hydroxide in wässriger Dispersion. Dazu wird der unbeschichtete Leuchtstoff in einem Reaktor in Wasser suspendiert und durch gleichzeitiges Zudosieren mindestens eines Metallsalzes und mindestens eines Fällungsmittels unterThe coating of the phosphor particles is particularly preferably carried out wet-chemically by precipitating the abovementioned oxides or hydroxides in aqueous dispersion. For this purpose, the uncoated phosphor is suspended in a reactor in water and by simultaneous addition of at least one metal salt and at least one precipitant under
Rühren mit dem Metalloxid oder Hydroxid beschichtet. Alternativ zu Metallsalzen können auch metallorganische Verbindungen, z.B. Metallalkoholate, zudosiert werden, die dann durch hydrolytische Zersetzung Metalloxide oder -hydroxide bilden. Ein anderer möglicher Weg zur Beschichtung der Partikel ist die Beschichtung über einen SoI-GeI-Stirred with the metal oxide or hydroxide coated. Alternatively to metal salts, organometallic compounds, e.g. Metal alcoholates are added, which then form metal oxides or hydroxides by hydrolytic decomposition. Another possible way of coating the particles is coating over a SoI gel.
Prozess in einem organischen Lösungsmittel wie beispielsweise Ethanol oder Methanol. Dieses Verfahren eignet sich besonders für wasserempfindliche Materialien sowie für säure- oder alkaliempfindliche Stoffe.Process in an organic solvent such as ethanol or methanol. This method is particularly suitable for water-sensitive materials as well as for acid or alkali-sensitive substances.
Die Edukte zur Herstellung des Leuchtstoffs bestehen, wie oben erwähnt, aus dem Basismaterial (z. B. Salzlösungen des Aluminiums, Yttriums und Cer) sowie mindestens einem Dotierstoff, vorzugsweise Europium oder Cer und gegebenenfalls weiteren Gd-, Lu-, Sc-, Sm-, Tb-, Pr- und/oder Ga- haltigen Materialien. Als Edukte kommen anorganische und/oder organische Stoffe wie Nitrate, Carbonate, Hydrogencarbonate, Phosphate, Carboxylate, Alkoholate, Acetate, Oxalate, Halogenide, Sulfate, metallorganische Verbindungen, Hydroxide und/oder Oxide der Metalle, Halbmetalle, Übergangsmetalle und/oder Seltenerden in Frage, welche in anorganischen und/oder organischen Flüssigkeiten gelöst und/oder suspendiert sind. Vorzugsweise werden Mischnitratlösungen, Chlorid- oder Hydroxidlösungen eingesetzt, welche die entsprechenden Elemente im erforderlichen stöchiometrischen Verhältnis enthalten.The educts for producing the phosphor, as mentioned above, consist of the base material (for example salt solutions of aluminum, yttrium and cerium) and at least one dopant, preferably europium or cerium and optionally further Gd, Lu, Sc, Sm , Tb, Pr and / or Ga- containing materials. Suitable starting materials are inorganic and / or organic substances such as nitrates, carbonates, bicarbonates, phosphates, carboxylates, alcoholates, acetates, oxalates, halides, sulfates, organometallic compounds, hydroxides and / or oxides of metals, semimetals, transition metals and / or rare earths , which are dissolved and / or suspended in inorganic and / or organic liquids. Preferably, mixed nitrate solutions, chloride or Hydroxide solutions are used, which contain the corresponding elements in the required stoichiometric ratio.
Die nasschemische Herstellung besitzt gegenüber der herkömmlichenThe wet-chemical production has over the conventional
Festkörperdiffusions-Methode (engl, mixing and firing) generell den Vorteil, dass die resultierenden Materialien eine höhere Einheitlichkeit in Bezug auf die stöchiometrische Zusammensetzung, die Partikelgröße und die Morphologie der Partikel aufweisen, aus denen der erfindungsgemäße Leuchtstoff hergestellt wird.Solid-state diffusion method (English: mixing and firing) generally has the advantage that the resulting materials have a higher uniformity with respect to the stoichiometric composition, the particle size and the morphology of the particles from which the phosphor according to the invention is prepared.
Für die nasschemische Herstellung eines Leuchtstoffpartikels bestehend z.B. aus einem Gemisch von Yttriumnitrat-, Aluminiumnitrat- und Cernitratlösung sind folgende bekannte Methoden bevorzugt:For the wet-chemical preparation of a phosphor particle consisting e.g. from a mixture of yttrium nitrate, aluminum nitrate and cerium nitrate solution, the following known methods are preferred:
• Cofällung mit einer NH4HCO3-Lösung (siehe z.B. Jander, BlasiusCo-precipitation with an NH 4 HCO 3 solution (see, for example, Jander, Blasius
Lehrbuch der analyt. u. präp. anorg. Chem. 2002)Textbook of the analyt. u. prep. anorg. Chem. 2002)
• Pecchini-Verfahren mit einer Lösung aus Zitronensäure und Ethylenglykol (siehe z.B. Annual Review of Materials Research Vol. 36: 2006, 281-331)Pecchini method with a solution of citric acid and ethylene glycol (see, e.g., Annual Review of Materials Research Vol. 36: 2006, 281-331)
• Combustion-Verfahren unter Verwendung von Harnstoff• Combustion process using urea
• Sprühtrocknung wässriger oder organischer Salzlösungen (Edukte)Spray drying of aqueous or organic salt solutions (educts)
• Sprühpyrolyse (auch Spraypyrolyse genannt) wässriger oder organischer Salzlösungen (Edukte)• spray pyrolysis (also called spray pyrolysis) of aqueous or organic salt solutions (educts)
Bei der o.g. erfindungsgemäß besonders bevorzugten Cofällung werden z.B. Chlorid- oder Nitratlösungen der entsprechenden Leuchtstoffedukte mit einer NH4HCθ3-Lösung versetzt, wodurch sich der Leuchtstoffprecursor bildet. Beim Pecchini-Verfahren werden z.B. die o.g. Nitratlösungen der entsprechenden Leuchtstoffedukte bei Raumtemperatur mit einem Fällungsreagenz bestehend aus Zitronensäure und Ethylenglykol versetzt und anschließend erhitzt. Durch Erhöhung der Viskosität kommt es zur Leuchtstoffprecursor-Bildung.In the above-mentioned co-precipitation according to the invention particularly preferred example chloride or nitrate solutions of the corresponding phosphor treated with a NH 4 HCθ 3 solution, thereby forming the phosphor precursor. In the Pecchini process, for example, the abovementioned nitrate solutions of the corresponding phosphor educts are mixed at room temperature with a precipitation reagent consisting of citric acid and ethylene glycol and then heated. Increasing the viscosity causes phosphor precursor formation.
Beim bekannten Combustion-Verfahren werden z.B. die o.g. Nitratlösungen der entsprechenden Leuchtstoffedukte in Wasser gelöst, dann unter Rückfluss gekocht und mit Harnstoff versetzt, wodurch sich der Leuchtstoffprecursor langsam bildet.In the known combustion method, e.g. the o.g. Dissolved nitrate solutions of the corresponding Leuchtstoffedukte in water, then boiled under reflux and mixed with urea, whereby the phosphor precursor is formed slowly.
Die Sprühpyrolyse gehört zu den Aerosolverfahren, die durch Versprühen von Lösungen, Suspensionen oder Dispersionen in einen durch unterschiedliche Art und Weise erhitzten Reaktionsraum (Reaktor) sowie die Bildung und Abscheidung von Feststoff- Partikeln gekennzeichnet sind. Im Gegensatz zur Sprühtrocknung mit Heißgastemperaturen < 2000C finden bei der Sprühpyrolyse als Hochtemperatur- Prozess außer derSpray pyrolysis belongs to the aerosol processes which are characterized by spraying solutions, suspensions or dispersions into a reaction chamber (reactor) which has been heated in different ways, as well as the formation and separation of solid particles. In contrast to the spray drying with hot gas temperatures <200 0 C find in the spray pyrolysis as a high-temperature process except the
Verdampfung des Lösungsmittels zusätzlich die thermische Zersetzung der verwendeten Edukte (z. B. Salze) sowie die Neubildung von Stoffen (z. B. Oxide, Mischoxide) statt.Evaporation of the solvent in addition, the thermal decomposition of the reactants used (eg salts) and the formation of new substances (eg oxides, mixed oxides) instead.
Die o.g. 5 Verfahrensvarianten sind ausführlich in der DE 102006027133.5 (Merck) beschrieben, die voll umfänglich in den Kontext der vorliegendenThe o.g. 5 process variants are described in detail in DE 102006027133.5 (Merck), which fully in the context of the present
Anmeldung durch Bezugnahme eingefügt wird.Application is incorporated by reference.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen oberflächenmodifizierten Leuchtstoffpartikel kann nach verschiedenen nasschemischen Methoden erfolgen, indemThe preparation of the surface-modified phosphor particles according to the invention can be carried out by various wet-chemical methods, by
1 ) eine homogene Ausfällung der Bestandteile erfolgt, gefolgt von der Abtrennung des Lösemittels und einer ein- oder mehrstufigen thermischen Nachbehandlung, wobei ein Schritt davon in reduzierender Atmosphäre erfolgen kann, 2) die Mischung fein verteilt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Sprühprozesses und eine Entfernung des Lösemittels erfolgt, gefolgt von einer ein -oder mehrstufigen thermischen Nachbehandlung, wobei ein Schritt davon in reduzierender Atmosphäre erfolgen kann, oder1) a homogeneous precipitation of the constituents takes place, followed by the separation of the solvent and a one-stage or multistage thermal aftertreatment, one step of which can take place in a reducing atmosphere, 2) the mixture is finely divided, for example by means of a spraying process and removal of the solvent, followed by a one-stage or multi-stage thermal aftertreatment, one step of which may be carried out in a reducing atmosphere, or
3) die Mischung fein verteilt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Sprühprozesses und eine Entfernung des Lösemittels einhergehend mit einer Pyrolyse erfolgt, gefolgt von einer ein- oder mehrstufigen thermischen Nachbehandlung, wobei ein Schritt davon in reduzierender Atmosphäre erfolgen kann.3) the mixture is finely divided, for example by means of a spraying process and a removal of the solvent accompanied by a pyrolysis, followed by a one- or multi-stage thermal aftertreatment, one step of which can take place in a reducing atmosphere.
4) die mit Hilfe der Methoden 1 - 3 hergestellten Leuchtstoffe nachträglich nasschemisch beschichtet werden.4) the phosphors prepared by methods 1 - 3 are subsequently wet-chemically coated.
Vorzugsweise geschieht die nasschemische Herstellung des Leuchtstoffes nach dem Präzipitations- und/oder Sol-Gel-Verfahren.The wet-chemical preparation of the phosphor preferably takes place by the precipitation and / or sol-gel process.
Bei der oben genannten thermischen Nachbehandlung ist es bevorzugt, wenn die Glühung zumindest teilweise unter reduzierenden BedingungenIn the above-mentioned thermal post-treatment, it is preferred if the annealing at least partially under reducing conditions
(z.B. mit Kohlenmonoxid, Formiergas, reinem Wasserstoff, Mischungen aus Wasserstoff mit einem Inertgas oder zumindest Vakuum oder Sauerstoffmangel-Atmosphäre) durchgeführt wird.(For example, with carbon monoxide, forming gas, pure hydrogen, mixtures of hydrogen with an inert gas or at least vacuum or oxygen deficient atmosphere) is performed.
Generell ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen unbeschichtetenIn general, it is also possible, the uncoated invention
Leuchtstoffe über die Festkörperdiffusions-Methode herzustellen, was jedoch die schon erwähnten Nachteile verursacht.Producing phosphors via the solid-state diffusion method, but this causes the disadvantages mentioned above.
In einer weiteren Ausführungsform kann es erfindungsgemäß auch von Vorteil sein, wenn man die Beschichtung mit einem anorganischem Oxid weglässt und die Leuchtstoffpartikel nur mit einer organischen Beschichtung versieht. Mit Hilfe der oben genannten Verfahren können beliebige äußere Formen der Leuchtstoffpartikel hergestellt werden, wie sphärische Partikel, Plättchen und strukturierte Materialien und Keramiken.In a further embodiment, it can also be advantageous according to the invention if the coating with an inorganic oxide is omitted and the phosphor particles are provided only with an organic coating. Any of the outer forms of the phosphor particles, such as spherical particles, platelets, and structured materials and ceramics, can be made by the above methods.
Die Anregbarkeit der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe erstreckt sich zudem über einen weiten Bereich, der von etwa 250 nm bis 560 nm, bevorzugt 380 nm bis zu etwa 500 nm reicht. Damit sind diese Leuchtstoffe zur Anregung durch UV oder blau emittierende Primärlichtquellen wie LEDs oder konventionellen Entladungslampen (z.B. auf Hg-Basis) geeignet.The excitability of the phosphors according to the invention also extends over a wide range, ranging from about 250 nm to 560 nm, preferably 380 nm up to about 500 nm. Thus, these phosphors are suitable for excitation by UV or blue emitting primary light sources such as LEDs or conventional discharge lamps (e.g., Hg based).
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine . Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Primärlichtquelle, dessen Emissionsmaximum im Bereich 250 nm bis 530 nm, bevorzugt 380 nm bis zu etwa 500 nm reicht, wobei die primäre Strahlung teilweise oder vollständig durch die erfindungsgemäßen oberflächenmodifizierten Leuchtstoffe in längerwellige Strahlung konvertiert wird. Vorzugsweise ist diese Beleuchtungseinheit weiß emittierend oder emittiert Licht mit einem bestimmten Farbpunkt (Color-on-demand-Prinzip).Another object of the present invention is a. Lighting unit with at least one primary light source whose emission maximum ranges from 250 nm to 530 nm, preferably 380 nm up to about 500 nm, wherein the primary radiation is partially or completely converted by the surface-modified phosphors according to the invention into longer-wave radiation. Preferably, this lighting unit emits white or emits light with a certain color point (color-on-demand principle).
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit handelt es sich bei der Lichtquelle um ein lumineszentes IndiumAluminiumGalliumNitrid, insbesondere der Formel IniGajAlkN, wobei 0 < i, 0 < j, 0 < k, und i+j+k=1 ist.In a preferred embodiment of the illumination unit according to the invention, the light source is a luminescent indium-aluminum gallium nitride, in particular of the formula IniGa j Al k N, where 0 <i, 0 <j, 0 <k, and i + j + k = 1.
Dem Fachmann sind mögliche Formen von derartigen Lichtquellen bekannt. Es kann sich hierbei um lichtemittierende LED-Chips unterschiedlichen Aufbaus handeln.The person skilled in possible forms of such light sources are known. These may be light-emitting LED chips of different construction.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßenIn a further preferred embodiment of the invention
Beleuchtungseinheit handelt es sich bei der Lichtquelle um eine lumineszente auf ZnO, TCO (Transparent conducting oxide), ZnSe oder SiC basierende Anordnung oder auch um eine auf einer organischen lichtemittierende Schicht basierende Anordnung (OLED).Lighting unit is the light source to a luminescent arrangement based on ZnO, TCO (Transparent Conducting Oxide), ZnSe or SiC-based arrangement or also on an organic light-emitting layer-based arrangement (OLED).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßenIn a further preferred embodiment of the invention
Beleuchtungseinheit handelt es sich bei der Lichtquelle um eine Quelle, die Elektrolumineszenz und/oder Photolumineszenz zeigt. Weiterhin kann es sich bei der Lichtquelle auch um eine Plasma- oder Entladungsquelle handeln.Lighting unit, the light source is a source that shows electroluminescence and / or photoluminescence. Furthermore, the light source may also be a plasma or discharge source.
Die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe können entweder in einem Harz dispergiert (z.B. Epoxid- oder Siliconharz), direkt auf der Primärlichtquelle angeordnet werden oder aber von dieser, je nach Anwendung, entfernt angeordnet sein (letztere Anordnung schliesst auch die „Remote phosphor Technologie" mit ein). Die Vorteile der „Remote phosphor Technologie" sind dem Fachmann bekannt und z.B. der folgenden Publikation zu entnehmen: Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005). L649- L651.The phosphors of the present invention may be either dispersed in a resin (eg, epoxy or silicone resin), placed directly on the primary light source or remotely located therefrom, depending on the application (the latter arrangement also incorporates "remote phosphor technology"). The advantages of the "remote phosphor technology" are known in the art and eg in the following publication: Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, no. 21 (2005). L649-L651.
In einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die optischeIn a further embodiment, it is preferred if the optical
Ankopplung der Beleuchtungseinheit zwischen dem beschichteten Leuchtstoff und der Primärlichtquelle durch eine lichtleitende Anordnung realisiert wird. Dadurch ist es möglich, dass an einem zentralen Ort die Primärlichtquelle installiert wird und diese mittels lichtleitender Vorrichtungen, wie beispielsweise lichtleitenden Fasern, an den Leuchtstoff optisch angekoppelt ist. Auf diese Weise lassen sich den Beleuchtungswünschen angepasste Leuchten lediglich bestehend aus einem oder unterschiedlichen Leuchtstoffen, die zu einem Leuchtschirm angeordnet sein können, und einem Lichtleiter, der an die Primärlichtquelle angekoppelt ist, realisieren. Auf diese Weise ist es möglich, eine starke Primärlichtquelle an einen für die elektrische Installation günstigen Ort zu platzieren und ohne weitere elektrische Verkabelung, sondern nur durch Verlegen von Lichtleitern an beliebigen Orten Leuchten aus Leuchtstoffen, welche an die Lichtleiter gekoppelt sind, zu installieren.Coupling of the illumination unit between the coated phosphor and the primary light source is realized by a light-conducting arrangement. This makes it possible that the primary light source is installed at a central location and this is optically coupled to the phosphor by means of light-conducting devices, such as light-conducting fibers. In this way, the lighting requirements adapted lights can only be realized consisting of one or different phosphors, which can be arranged to form a luminescent screen, and a light guide, which is coupled to the primary light source realize. In this way it is possible to have a strong source of primary light in a convenient location for electrical installation place and without further electrical wiring, but only by laying fiber optic cables anywhere lighting fixtures of phosphors, which are coupled to the light guides to install.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe zur teilweisen oder vollständigen Konversion der blauen oder im nahen UV-liegenden Emission einer Lumineszenzdiode.Another object of the present invention is the use of the phosphors according to the invention for the partial or complete conversion of blue or in the near UV emission of a light-emitting diode.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe in Elektrolumineszenz-Materialien, wie beispielsweise Elektrolumineszenz-Folien (auch Leuchtfolien oder Lichtfolien genannt), in denen beispielsweise Zinksulfid oder Zinksulfid dotiert mit Mn2+, Cu+, oder Ag+ als Emitter eingesetzt wird, die im gelb- grünen Bereich emittieren. Die Anwendungsbereiche derAnother object of the present invention is the use of the phosphors according to the invention in electroluminescent materials, such as electroluminescent films (also called phosphors or light foils) in which, for example, zinc sulfide or zinc sulfide doped with Mn 2+ , Cu + , or Ag + as an emitter is used, which emit in the yellow-green range. The application areas of
Elektrolumineszenz-Folie sind z.B. Werbung, Displayhintergrundbeleuchtung in Flüssigkristallbildschirmen (LC-Displays) und Dünnschichttransistor-Displays (TFT-Displays), selbstleuchtende KFZ- Kennzeichenschilder, Bodengrafik (in Verbindung mit einem tritt- und rutschfesten Laminat), in Anzeigen- und/oder Bedienelementen beispielsweise in Automobilen, Zügen, Schiffen und Flugzeugen oder auch Haushalts-, Garten-, Mess- oder Sport- und Freizeitgeräten.Electroluminescent films are e.g. Advertising, display backlighting in liquid crystal displays (LC displays) and thin-film transistor displays (TFT displays), self-illuminating license plates, floor graphics (in conjunction with a non-slip and non-slip laminate), in display and / or control elements, for example in automobiles, trains , Ships and planes or household, gardening, measuring or sports and leisure equipment.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen. Sie sind jedoch keinesfalls als limitierend zu betrachten. Alle Verbindungen oder Komponenten, die in den Zubereitungen verwendet werden können, sind entweder bekannt und käuflich erhältlich oder können nach bekannten Methoden synthetisiert werden. Die in den Beispielen angegebenen Temperaturen gelten immer in 0C. Es versteht sich weiterhin von selbst, dass sich sowohl in der Beschreibung als auch in den Beispielen die zugegebenen Mengen der Komponenten in den Zusammensetzungen immer zu insgesamt 100% addieren. Gegebene Prozentangaben sind immer im gegebenen Zusammenhang zu sehen. Sie beziehen sich üblicherweise aber immer auf die Masse der angegebenen Teil- oder Gesamtmenge.The following examples are intended to illustrate the present invention. However, they are by no means to be considered limiting. Any compounds or components that can be used in the formulations are either known and commercially available or can be synthesized by known methods. The temperatures given in the examples always apply to 0 C. It goes without saying that both in the description and in the examples the added amounts of the components in the compositions always add up to a total of 100%. Given percentages are always to be seen in the given context. However, they usually refer to the mass of the specified partial or total quantity.
BeispieleExamples
Ausführungsbeispiel 1 : Beschichtung eines YAG : Ce- Leuchtstoffpulvers mit SiO2 (Erzeugung aktiver Hydroxygruppen)Exemplary Embodiment 1 Coating of a YAG: Ce Fluorescent Powder with SiO 2 (Generation of Active Hydroxy Groups)
50 g eines YAG:Ce-Leuchtstoffes werden in einem 2-L-Reaktor mit Schliffdeckel, Heizmantel und Rückflußkühler in 1 Liter Ethanol suspendiert. Dazu wird eine Lösung von 17 g Ammoniakwasser (25 Gew% NH3) in 170 g Wasser gegeben. Unter Rühren wird bei 65 0C eine Lösung von 48 g Tetraethylorthosilikat (TEOS) in 48 g wasserfreiem Ethanol langsam (ca. 1 ml/min) zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wird die Suspension nach 2 Stunden nachgerührt, auf Raumtemperatur gebracht und abfiltriert. Der Rückstand wird mit Ethanol gewaschen und getrocknet.50 g of a YAG: Ce phosphor are suspended in 1 liter of ethanol in a 2 L reactor with ground cover, heating mantle and reflux condenser. To this is added a solution of 17 g of ammonia water (25% by weight of NH 3 ) in 170 g of water. With stirring, a solution of 48 g of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in 48 g of anhydrous ethanol slowly (about 1 ml / min) was added dropwise at 65 0 C. After completion of the addition, the suspension is stirred after 2 hours, brought to room temperature and filtered off. The residue is washed with ethanol and dried.
Ausführunqsbeispiel 2: Beschichtung eines YAG:Ce-Leuchtstoffes mit AI2O3 Exemplary Embodiment 2 Coating of a YAG: Ce Phosphor with Al 2 O 3
In einem Glasreaktor mit Heizmantel werden 50 g YAG:Ce-Leuchtstoff inIn a glass reactor with heating mantle, 50 g of YAG: Ce phosphor in
950 g VE-Wasser suspendiert. Zu der Suspension werden unter Rühren bei 80 0C 600g einer wässrigen Lösung von 98,7 g AICI3 *6H2O pro Kg Lösung enthält, in 2 ΛA Stunden zudosiert. Dabei wird der pH-Wert durch Zudosierung von Natronlauge konstant auf 6,5 gehalten. Nach dem Ende der Zudosierung wird noch 1 Stunde bei 800C nachgerührt, dann wird auf950 g of deionised water suspended. To the suspension an aqueous solution of 98.7 g of AlCl 3 .6H 2 O per Kg of solution are under stirring at 80 0 C 600g, Λ A metered hours in Fig.2. The pH is kept constant at 6.5 by addition of sodium hydroxide solution. After the end of the addition is stirred for 1 hour at 80 0 C, then on
Raumtemperatur abgekühlt, der Leuchtstoff abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausführungsbeispiel 3: Beschichtung eines Nitrid- Leuchtstoffpulvers mit SiO2 Cooled room temperature, the phosphor filtered off, washed with water and dried. Exemplary Embodiment 3 Coating of a Nitride Phosphor Powder with SiO 2
50 g Sro,5Bao,5SiN2:Eu werden in einem 2-L-Reaktor mit Schliffdeckel,50 g Sr o , 5 Bao, 5 SiN 2 : Eu are mixed in a 2 l reactor with ground cover,
Heizmantel und Rückflußkühler in 1 Liter Ethanol suspendiert. Dazu wird eine Lösung von 17 g Ammoniakwasser (25 Gew% NH3) in 170 g Wasser gegeben. Unter Rühren wird bei 65 0C eine Lösung von 35 g Tetraethylorthosilikat (TEOS) in 35 g wasserfreiem Ethanol langsam (ca. 1 ml/min) zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wird die Suspension nach 2 Stunden nachgerührt, auf Raumtemperatur gebracht und abfiltriert. Der Rückstand wird mit Ethanol gewaschen und getrocknet.Heating mantle and reflux condenser suspended in 1 liter of ethanol. To this is added a solution of 17 g of ammonia water (25% by weight of NH 3 ) in 170 g of water. While stirring, a solution of 35 g of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in 35 g of anhydrous ethanol is slowly added dropwise (about 1 ml / min) at 65 ° C. After completion of the addition, the suspension is stirred after 2 hours, brought to room temperature and filtered off. The residue is washed with ethanol and dried.
Ausführungsbeispiel 4: Beschichtung eines Nitrid- Leuchtstoffpulvers mit AI2O3 Embodiment 4: Coating of a Nitride Phosphor Powder with Al 2 O 3
In einem Glasreaktor mit Heizmantel werden 50 g (Ca015Sr01S)2Si5N8)Eu in 950 g VE-Wasser suspendiert. Zu der Suspension werden unter Rühren bei 80 0C 600g einer wässrigen Lösung von 76,7 g AICI3 *6H2O pro Kg Lösung enthält, in 2 Vi Stunden zudosiert. Dabei wird der pH-Wert durch Zudosierung von Natronlauge konstant auf 6,5 gehalten. Nach dem Ende der Zudosierung wird noch 1 Stunde bei 8O0C nachgerührt, dann wird auf Raumtemperatur abgekühlt, der Leuchtstoff abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.In a glass reactor with heating jacket 50 g (Ca 015 Sr 01S ) 2 Si 5 N 8 ) Eu are suspended in 950 g of deionized water. To the suspension an aqueous solution of 76.7 g of AlCl 3 .6H 2 O per Kg of solution are under stirring at 80 0 C 600g, metered in over 2 Vi hours. The pH is kept constant at 6.5 by addition of sodium hydroxide solution. After the end of the addition is stirred for 1 hour at 8O 0 C, then cooled to room temperature, the phosphor filtered off, washed with water and dried.
Beschichtung des Leuchtstoffes aus den Beispielen 1 bis 4 mit funktionellen Gruppen: Ausführunqsbeispiel 5a: Silane für Epoxypotymere (Hydrophile Variante, GE-Silane, Epoxy-Silan; für Epoxy-Harze geeignet)Coating of the phosphor of Examples 1 to 4 with functional groups: Exemplary Embodiment 5a Silanes for Epoxy-Polymers (Hydrophilic Variant, GE-Silanes, Epoxy-Silane, Suitable for Epoxy Resins)
100 g eines in den obigen Beispielen beschriebenen, mit Siθ2 und/oder AI2O3 beschichteten Leuchtstoffes werden in 1350 ml VE- Wasser unter intensivem Rühren suspendiert. Der pH-Wert der Suspension wird mit 5 wt % H2SO4 auf pH=6.5 eingestellt und die Suspension auf 75°C erhitzt. Anschließend werden 4,0 g eines 1 :1-Gemisches von Silquest A-186® [beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilan] und Silquest A-1310® [Gamma-isocyanatopropyltriethoxysilan] innerhalb von 60 min bei moderatem Rühren zur Suspension dazudosiert. Nach erfolgter Zugabe wird anschließend 15 min gerührt, um die Ankopplung der Silane an die Oberfläche zu vervollständigen. Der pH-Wert wird mittels 5 wt % H2SO4 auf 6.5 korrigiert. Die Suspension wird anschließend abfiltriert und mit VE-Wasser salzfrei gewaschen. Die Trocknung erfolgt 20 h bei 1300C. Das so erhaltene Leuchtstoffpulver wird dann mittels 20 μm Sieb gesiebt.100 g of a described in the above examples, coated with SiO 2 and / or Al 2 O 3 phosphor are suspended in 1350 ml of deionized water with vigorous stirring. The pH of the suspension is adjusted to pH = 6.5 with 5% by weight of H 2 SO 4 and the suspension is heated to 75 ° C. Subsequently, 4.0 g of a 1: 1 mixture of Silquest A-186 ® [beta- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane], and Silquest A-1310 ® [Gamma-isocyanatopropyltriethoxysilane] within 60 min with moderate agitation to Suspension dosed. After the addition is then stirred for 15 min to complete the coupling of the silanes to the surface. The pH is corrected by means of 5 wt% H 2 SO 4 to 6.5. The suspension is then filtered off and washed free of salt with deionised water. The drying takes place at 130 ° C. for 20 hours. The phosphor powder obtained in this way is then sieved by means of a 20 μm sieve.
Ausführunqsbeispiel 5b: Silane speziell für Silicon-Leuchtstoff-Exemplary Embodiment 5b: Silanes Especially For Silicone Phosphor
Ankopplungcoupling
100 g eines in den obigen Beispielen beschriebenen, mit SiO2 und/oder AI2O3 beschichteten Leuchtstoffes werden in 1350 ml VE- Wasser unter intensivem Rühren suspendiert. Der pH-Wert der Suspension wird mit 5 wt100 g of a described in the above examples, coated with SiO 2 and / or Al 2 O 3 phosphor are suspended in 1350 ml of deionized water with vigorous stirring. The pH of the suspension is 5 wt
% H2SO4 auf pH=6.5 eingestellt und die Suspension auf 750C erhitzt. Anschließend werden 6,0 g eines 1 :2-Gemisches von Silquest A-1110® [gamma-aminopropytrimethoxysilan] und Silquest A-1524® [Gamma- Harnstoffpropyltrimethoxysilan] innerhalb von 75 min bei moderatem Rühren zur Suspension dazudosiert. Nach erfolgter Zugabe wird anschließend 15 min gerührt, um die Ankopplung der Silane an die Oberfläche zu vervollständigen. Der pH-Wert wird mittels 5 wt % H2SO4 auf 6.5 korrigiert.% H 2 SO 4 adjusted to pH = 6.5 and the suspension heated to 75 0 C. Subsequently, 6.0 g of a 1 are: 2 mixture of Silquest ® A-1110 [gamma aminopropytrimethoxysilan] and Silquest A-1524 ® [gamma Harnstoffpropyltrimethoxysilan] were metered in within 75 min with moderate stirring to the suspension. After the addition is then stirred for 15 min to the coupling of the silanes to the Complete the surface. The pH is corrected by means of 5 wt% H 2 SO 4 to 6.5.
Die Suspension wird anschließend abfiltriert und mit VE-Wasser salzfrei gewaschen. Die Trocknung erfolgt 20 h bei 14O0C. Das so erhaltene Leuchtstoffpulver wird dann mittels 20 μm Sieb gesiebt.The suspension is then filtered off and washed free of salt with deionised water. The drying is carried out at 14O 0 C for 20 h. The phosphor powder thus obtained is then sieved by means of a 20 μm sieve.
Ausführunqsbeispiel 5c: Vinylsilan für Silicon-Leuchtstoff- AnkopplungExemplary Embodiment 5c: Vinylsilane for Silicone Phosphor Coupling
100 g eines in den obigen Beispielen beschriebenen, mit SiO2 und/oder100 g of one described in the above examples, with SiO 2 and / or
AI2O3 beschichteten Leuchtstoffes werden in 1350 ml VE- Wasser unter intensivem Rühren suspendiert. Der pH-Wert der Suspension wird mit 5 wt % H2SO4 auf pH=6.8 eingestellt und die Suspension auf 75°C erhitzt. Anschließend werden 6,0 g eines 1 :2-Gemisches von Silquest A-174® [Gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan] und Silquest A-151® Al 2 O 3 coated phosphor are suspended in 1350 ml of deionized water while stirring vigorously. The pH of the suspension is adjusted to pH = 6.8 with 5% by weight H 2 SO 4 and the suspension is heated to 75 ° C. 2 mixture of Silquest ® A-174 [Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane] and Silquest A-151 ®: Next, 6.0 g of a 1 are
[Vinyltriethoxysilan] innerhalb von 90 min bei moderatem Rühren zur Suspension dazudosiert. Nach erfolgter Zugabe wird anschließend 15 min gerührt, um die Ankopplung der Silane an die Oberfläche zu vervollständigen. Der pH-Wert wird mittels 5 wt % H2SO4 auf 6.5 korrigiert. Die Suspension wird anschließend abfiltriert und mit VE-Wasser salzfrei gewaschen. Die Trocknung erfolgt 20 h bei 1400C. Das so erhaltene Leuchtstoffpulver wird dann mittels 20 μm Sieb gesiebt.[Vinyl triethoxysilane] dosed within 90 min with moderate stirring to the suspension. After the addition is then stirred for 15 min to complete the coupling of the silanes to the surface. The pH is corrected by means of 5 wt% H 2 SO 4 to 6.5. The suspension is then filtered off and washed free of salt with deionised water. The drying takes place at 140 ° C. for 20 hours. The phosphor powder obtained in this way is then sieved by means of a 20 μm sieve.
Ausführunqsbeispiel 6: Herstellung einer LEDEmbodiment 6: Production of an LED
Es werden die folgenden Mischungen in einem Speedmixer ® (Drehzahl 3000 UpM, Zeitdauer: 5 min, Raumtemperatur) hergestellt: 50 ml der beiden Harzkomponenten JCR 6122 a und b werden mit jeweils 8 Gew. % von dem nach Beispiel 3 a, b, oder c kompatibilisierten Leuchtstoffpulver und 1 ,2 % Kieselsäurepulver mit einem mittlerenThe following mixtures are prepared in a Speedmixer® (rotational speed 3000 rpm, time period: 5 min, room temperature): 50 ml of the two resin components JCR 6122 a and b are each containing 8% by weight of that according to Example 3 a, b, or c compatibilized phosphor powder and 1, 2% silica powder with a middle
Durchmesser von 0,5 μm gemischt. Die beiden Harzmischungen werden vereinigt, gerührt und entgast. Danach werden 10 ml in das Vorratsgefäß eines Jetdispensers oder Schraubendosierventildispensers gefüllt. Unter das Dispensventil werden gebondete COB (Chip on Board) Roh-LED packages platziert. Nun werden mit dem Dispender glob tops aus der Harzmischung auf die Chips der Roh-LED packages getropft. Diese beschichteten LEDs werden im Trockenschrank bei 1500C über 1 Stunde temperiert. Dabei härtet das Harz aus.Diameter of 0.5 μm mixed. The two resin blends are united, stirred and degassed. Thereafter, 10 ml are filled into the storage vessel of a Jetdispensers or Schraubendosierventildispensers. Bonded COB (Chip on Board) raw LED packages are placed under the dispensing valve. Now the dispender glob tops are dripped from the resin mixture onto the chips of the raw LED packages. These coated LEDs are tempered in a drying oven at 150 0 C for 1 hour. The resin hardens.
Beschreibung der FigurenDescription of the figures
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments. Show it:
Fig. 1 : Unbeschichtete Leuchtstoffe (1 ) in Harz (3) eingearbeitet über dem LED Chip (2). Die linke Graphik stellt den Zustand direkt nach dem Aufbringen des Leuchtstoff-Harzgemisches auf den Chip dar. Nach dem Aushärten des Harzes (4) ist der Zustand der Leuchtstoffharzmischung wie folgt (rechte Skizze): die größeren Leuchtstoffpartikel zeigen eine starke Tendenz zur Sedimentation. Dadurch verteilen sich die Partikel inhomogen. Diese Verteilung wird nach der Harzverfestigung „eingefroren".Fig. 1: Uncoated phosphors (1) in resin (3) incorporated over the LED chip (2). The left graph represents the state just after the application of the phosphor resin mixture to the chip. After curing of the resin (4), the state of the phosphor resin mixture is as follows (right sketch): the larger phosphor particles show a strong tendency for sedimentation. As a result, the particles are distributed inhomogeneously. This distribution is "frozen" after resin consolidation.
Fiq.2: Erfindungsgemäß beschichtete Leuchtstoffe (1 ) in Harz (3) eingearbeitet über dem LED Chip (2). Die linke Abbildung zeigt die homogene Verteilung der einheitlichen Leuchtstoffpulver. Diese Homogenität wird durch die erfindungsgemäße Kompatibilisierung der Leuchtstoffoberfläche mit den Harzeigenschaften ermöglicht. Während der Aushärtung kommt es nicht zu einer Störung der Verteilung, weil dieFiq.2: Inventively coated phosphors (1) in resin (3) incorporated over the LED chip (2). The left figure shows the homogeneous distribution of the uniform phosphor powders. This homogeneity is made possible by the compatibilization of the phosphor surface according to the invention with the resin properties. During curing, there is no disruption of distribution, because the
Leuchtstoffe erfindungsgemäß mit dem Harz vernetzt oder chemisch verbunden sind. Schlussendlich ist die Leuchtstoffschicht über der LED einheitlich (siehe rechte Abbildung).Phosphors crosslinked according to the invention with the resin or chemically are connected. Finally, the phosphor layer over the LED is uniform (see right figure).
Fig. 3: zeigt Silicon- bzw. Silan- beschichtete Leuchtstoffpartikel (1 ) mit zwei unterschiedlichen Strukturen bzgl. der Polymerketten (2). Die oberflächengebundenen Polymerketten verbessern einerseits die Dispergierbarkeit der Leuchtstoffpartikel im Harz. Andererseits können die Polymerketten als „Spacer" wirken und somit die Agglomeration von Leuchtstoff Partikeln verhindern. Des Weiteren wird eine Anbindung der kompatibilisierten Leuchtstoffpartikel an das Harz (Vernetzung oder3: shows silicone- or silane-coated phosphor particles (1) with two different structures with respect to the polymer chains (2). On the one hand, the surface-bonded polymer chains improve the dispersibility of the phosphor particles in the resin. On the other hand, the polymer chains can act as "spacers" and thus prevent the agglomeration of phosphor particles, and furthermore a binding of the compatibilized phosphor particles to the resin (crosslinking or crosslinking)
Reaktion mit Bestandteilen des Harzes) erzielt. Reaction with constituents of the resin).

Claims

Patentansprüche claims
1. Oberflächenmodifizierte Leuchtstoffpartikel auf der Basis von lumineszierenden Teilchen, die mindestens eine lumineszierende Verbindung enthalten, wobei (Ca1Sr1Ba)2SiO4 und andere Silikate mit einem oder mehreren Aktivatorionen wie Eu, Ce und Mn und/oder Codotanten basierend auf Fe, Cu und/oder Zn als lumineszierende Verbindungen ausgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf den lumineszierenden Teilchen mindestens eine anorganische Schicht, enthaltend Oxide/Hydroxide von Si, AI, Zr, Zn, Ti und/oder Mischungen hieraus, sowie eine organische Beschichtung aus Organosilanen oder Polyorganosiloxanen (Silicone) und/oder Mischungen hieraus, aufgebracht ist.1. Surface-modified phosphor particles based on luminescent particles containing at least one luminescent compound, wherein (Ca 1 Sr 1 Ba) 2 SiO 4 and other silicates having one or more activator ions such as Eu, Ce and Mn and / or codotants based on Fe , Cu and / or Zn are excluded as luminescent compounds, characterized in that on the luminescent particles at least one inorganic layer containing oxides / hydroxides of Si, Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof, and an organic coating Organosilanes or polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof, is applied.
2. Oberflächenmodifizierte Leuchtstoffpartikel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das die lumineszierenden Teilchen mindestens eine lumineszierende Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe der (Y, Gd, Lu, Sc, Sm, Tb)3 (AI, Ga)5O12-1Ce (mit oder ohne Pr), YSiO2N:Ce,2. Surface-modified phosphor particles according to claim 1, characterized in that the luminescent particles at least one luminescent compound selected from the group of (Y, Gd, Lu, Sc, Sm, Tb) 3 (Al, Ga) 5 O 12 - 1 Ce (with or without Pr), YSiO 2 N: Ce,
Y2Si3O3N4)Ce, Gd2Si3O3N4ICe, (Y1Gd1Tb1Lu)3AI5-XSiXO12-XNxICe, BaMgAli0Oi7:Eu (mit oder ohne Mn), SrAI2O4:Eu, Sr4Ali4O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAI2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAISiN3:Eu, Molybdate, Wolframate, Vanadate, Gruppe-Ill-Nitride, Oxide, jeweils einzeln oder Gemischen derselben mit einem oder mehreren Aktivatorionen wie Ce, Eu, Mn, Cr, Tb und/oder Bi enthalten.Y 2 Si 3 O 3 N 4) Ce, Gd 2 Si 3 O 3 N 4 ICe, (Y 1 Gd 1 Tb 1 Lu) 3 Al 5 - X Si X O 12-X N x ICe, BaMgAli 0 Oi 7: Eu (with or without Mn), SrAl 2 O 4 : Eu, Sr 4 Ali 4 O 25 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si 2 N 2 O 2 : Eu, SrSiAl 2 O 3 N 2 : Eu, Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba) SiN 2 : Eu, CaAISiN 3 : Eu, molybdate, tungstates, vanadates, Group III nitrides, oxides, individually or mixtures thereof with one or more activator ions such as Ce, Eu, Mn, Cr, Tb and / or Bi.
3. Oberflächenmodifizierte Leuchtstoffpartikel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgröße der3. Surface-modified phosphor particles according to claim 1 and / or 2, characterized in that the particle size of the
Leuchtstoffpartikel zwischen 1 und 40 μm liegt. Phosphor particles between 1 and 40 microns.
4. Oberflächemodifizierte Leuchtstoffpartikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Beschichtung und die organische Beschichtung weitgehend transparent sind.4. Surface-modified phosphor particles according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the inorganic coating and the organic coating are substantially transparent.
5. Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmodifizierten Leuchtstoffpartikels nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Schritte:5. A process for the preparation of a surface-modified phosphor particle according to claim 1, characterized by the steps:
a) Herstellen eines Leuchtstoffpartikels durch Mischen von mindestens zwei Edukten und mindestens einem Dotierstoff und thermische Behandlung bei einer Temperatur T > 150 0C1 a) producing a phosphor particle by mixing at least two educts and at least one dopant and thermal treatment at a temperature T> 150 0 C 1
b) der Leuchtstoffpartikel wird in einem nasschemischen oder Aufdampfprozess mit einer anorganischen Schicht enthaltend Oxide/Hydroxide von AI, Zr, Zn, Ti und/oder Mischungen hieraus, beschichtet,b) the phosphor particle is coated in a wet-chemical or vapor-deposition process with an inorganic layer containing oxides / hydroxides of Al, Zr, Zn, Ti and / or mixtures thereof,
c) Aufbringung einer organischen Beschichtung ausc) application of an organic coating
Organosilanen oder Polyorganosiloxanen (Silicone) und/oder Mischungen hieraus.Organosilanes or polyorganosiloxanes (silicones) and / or mixtures thereof.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Oxid sowie die organische Beschichtung weitgehend transparent sind.6. The method according to claim 5, characterized in that the inorganic oxide and the organic coating are substantially transparent.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff nasschemisch aus organischen und/oder anorganischen Metall-, Halbmetall-, Übergangsmetall- und/oder Seltenerd-Salzen mittels Sol-Gel-Verfahren und/oder Präzipitationsverfahren hergestellt wird.7. The method according to claim 5 and / or 6, characterized in that the phosphor wet-chemically from organic and / or inorganic metal, metalloid, transition metal and / or Rare earth salts is prepared by sol-gel method and / or precipitation method.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit mindestens einem anorganischen Oxid mittels Zugabe wässriger oder nichtwässriger Lösungen von nichtflüchtigen Salzen und/oder metallorganischen Verbindungen durchgeführt wird.8. The method according to one or more of claims 5 to 7, characterized in that the coating is carried out with at least one inorganic oxide by adding aqueous or non-aqueous solutions of non-volatile salts and / or organometallic compounds.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Edukte und der Dotierstoff anorganische und/oder organische Stoffe wie Nitrate, Carbonate, Hydrogencarbonate, Phosphate, Carboxylate, Alkoholate, Acetate, Oxalate, Halogenide, Sulfate, metallorganische Verbindungen, Hydroxide und/oder Oxide der Metalle, Halbmetalle, Übergangsmetalle und /oder Seltenerden sind, welche in anorganischen und/oder organischen Flüssigkeiten gelöst und/oder suspendiert sind.9. The method according to one or more of claims 5 to 8, characterized in that the starting materials and the dopant inorganic and / or organic substances such as nitrates, carbonates, bicarbonates, phosphates, carboxylates, alcoholates, acetates, oxalates, halides, sulfates, organometallic Compounds, hydroxides and / or oxides of metals, semimetals, transition metals and / or rare earths, which are dissolved and / or suspended in inorganic and / or organic liquids.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffpartikel aus mindestens einem der folgenden Leuchtstoffmaterialien bestehen:10. The method according to one or more of claims 5 to 9, characterized in that the phosphor particles consist of at least one of the following phosphor materials:
(Y, Gd, Lu, Sc, Sm, Tb, Th1Ir, Sb, Bi)3 (AI, Ga)5O12:Ce (mit oder ohne Pr), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y1Gd1Tb1Lu)3AI5- xSixOi2-xNx:Ce, BaMgAli0Oi7:Eu (mit oder ohne Mn), SrAI2O4:Eu, Sr4AI14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAI2O3N2:Eu,(Y, Gd, Lu, Sc, Sm, Tb, Th 1 Ir, Sb, Bi) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce (with or without Pr), YSiO 2 N: Ce, Y 2 Si 3 O 3 N 4 : Ce, Gd 2 Si 3 O 3 N 4 : Ce, (Y 1 Gd 1 Tb 1 Lu) 3 Al 5- x Si x Oi 2-x N x : Ce, BaMgAli 0 Oi 7 : Eu (with or without Mn), SrAl 2 O 4 : Eu, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si 2 N 2 O 2 : Eu, SrSiAl 2 O 3 N 2 : Eu,
(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAISiN3:Eu, Molybdate, Wolframate, Vanadate, Gruppe-Ill-Nitride, Oxide, jeweils einzeln oder Gemischen derselben mit einem oder mehreren Aktivatorionen wie Ce, Eu, Mn, Cr, Tb und/oder Bi, wobei (Ca1Sr1Ba)2SiO4 und andere Silikate mit einem oder mehreren Aktivatorionen wie Eu, Ce oder Mn und/oder(Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba) SiN 2 : Eu, CaAISiN 3 : Eu, molybdate, tungstates, vanadates, Group III nitrides, oxides, individually or mixtures with one or more activator ions such as Ce, Eu, Mn, Cr, Tb and / or Bi, where (Ca 1 Sr 1 Ba) 2 SiO 4 and other silicates with one or more activator ions such as Eu, Ce or Mn and / or
Codotanten basierend auf Fe, Cu und/oder Zn ausgenommen sind. Codotants based on Fe, Cu and / or Zn are excluded.
11.Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass11.A method according to claim 5, characterized in that
Verfahrensschritt b), nämlich die Beschichtung mit einer anorganischen Schicht, entfällt.Process step b), namely the coating with an inorganic layer, is omitted.
12. Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Primärlichtquelle, deren Emissionsmaximum im Bereich 250 nm bis 530 nm liegt, vorzugsweise zwischen 380 nm und 500 nm, wobei diese Strahlung teilweise oder vollständig in längerwellige Strahlung konvertiert wird durch oberflächenmodifizierte Leuchtstoffpartikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6.12. Illumination unit with at least one primary light source whose emission maximum is in the range from 250 nm to 530 nm, preferably between 380 nm and 500 nm, this radiation being partially or completely converted into longer-wave radiation by surface-modified phosphor particles according to one or more of claims 1 to 6 ,
13. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um ein lumineszentes13. Lighting unit according to claim 12, characterized in that it is at the light source to a luminescent
IndiumAluminiumGalliumNitrid, insbesondere der Formel lniGajAlkN, wobei 0 < i, 0 < j, 0 < k, und i+j+k=1 handelt.Indiumaluminum gallium nitride, in particular of the formula lniGa j Al k N, where 0 <i, 0 <j, 0 <k, and i + j + k = 1.
14. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff direkt auf der primären Lichtquelle und/oder von dieser entfernt angeordnet ist.14. Lighting unit according to claim 12, characterized in that the phosphor is arranged directly on the primary light source and / or away from it.
15. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Ankopplung zwischen dem Leuchtstoff und der primären Lichtquelle durch eine lichtleitende Anordnung realisiert ist.15. Lighting unit according to claim 12, characterized in that the optical coupling between the phosphor and the primary light source is realized by a light-conducting arrangement.
16. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um eine auf einer organischen lichtemittierenden Schicht basierendes Material handelt. 16. Illumination unit according to claim 12, characterized in that the light source is a material based on an organic light-emitting layer.
17. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um eine Quelle handelt, die Elektrolumineszenz und/oder Photolumineszenz zeigt.17. Illumination unit according to claim 12, characterized in that the light source is a source which exhibits electroluminescence and / or photoluminescence.
18. Verwendung von mindestens einem oberflächenmodifizierten18. Use of at least one surface-modified
Leuchtstoffpartikel nach Anspruch 1 als Konversionsleuchtstoff zur Konversion der Primärstrahlung in einen bestimmten Farbpunkt nach dem color-on-demand-Konzept.Phosphor particles according to claim 1 as conversion phosphor for conversion of the primary radiation into a specific color point according to the color-on-demand concept.
19. Verwendung von mindestens einem Oberflächen modifizierten19. Use of at least one surface modified
Leuchtstoffpartikel nach Anspruch 1 zur Konversion der blauen oder im nahen UV-liegenden Emission in sichtbare weiße Strahlung. The phosphor particles according to claim 1 for the conversion of the blue or in the near UV emission into visible white radiation.
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